Как происходит запуск двигателя автомобиля

Cистема запуска двигателя. Стартер.

Cистема запуска двигателя. Стартер.

Система запуска двигателя предназначена для создания первичного крутящего момента коленвала двигателя с оборотами, необходимыми для образования нужной степени сжатия, для воспламенения горючей смеси. Управление системой запуска может быть ручным, автоматическим и дистанционным.

Система пуска двигателя состоит из основных функциональных устройств:

🔹 Аккумуляторная батарея
🔹 Стартер
🔹 Механизмы управления запуска (замок зажигания, блок управления автоматическим пуском, система дистанционного управления)
🔹 Соединительные провода большого сечения (многопроволочные медные).

Предъявляемые требования к системе запуска:

🔹 надежность работы стартера (отсутствие поломок в 45-50 тыс. км. пробега)
🔹 возможность уверенного запуска в условиях пониженных температур
🔹 способность системы к многоразовым пускам в течение короткого времени.

Устройство стартера автомобиля

Основным узлом системы запуска двигателя является стартер. Представляет собой электродвигатель постоянного тока напряжением 12 вольт и, развивающий на холостом ходу примерно 5000 об\мин.

Стартер состоит из пяти основных элементов:

⃣ Корпус стартера выполнен из стали, имеет форму цилиндра. На внутреннюю стенку корпуса крепятся обмотки возбуждения (обычно четыре) совместно с сердечниками (полюсами). Крепеж происходит винтовым соединением. Винт закручивается в сердечник, который прижимает обмотку к стенке. Корпус имеет резьбовые технологические отверстия для крепления передней части, в которой происходит движение обгонной муфты.

⃣ Якорь стартера представляет собой ось из легированной стали, на которую запрессован сердечник якоря и коллекторные пластины. Сердечник имеет пазы для укладки обмоток якоря. Концы обмоток надежно крепятся к коллекторным пластинам. Коллекторные пластины расположены по кругу и жестко установлены на диэлектрической основе. Диаметр сердечника напрямую связан с внутренним диаметром корпуса (совместно с обмотками). Якорь крепится в передней крышке стартера и в задней крышке при помощи втулок, изготовленных из латуни, реже из меди. Втулки одновременно являются и подшипниками.

⃣ Втягивающее реле или тяговое реле устанавливается на корпус стартера. В корпусе тягового реле, в задней части находятся силовые контакты – «пятаки», и подвижный контакт-перемычка, выполненные из мягких металлов. «Пятаки» представляют собой обыкновенные болты, запрессованные в эбонитовую крышку тягового реле. При помощи гаек к ним крепятся силовые провода от аккумулятора и от плюсовых щеток стартера. Сердечник тягового реле соединяется, через подвижное «коромысло» с обгонной муфтой, в простонародье именуемой бендиксом.

⃣ Обгонная муфта (бендикс) крепится подвижно на вал якоря и представляет собой роликовый механизм, который связан с шестерней зацепления с венцом маховика. Конструкция собрана так, что при подаче крутящего момента на бендикс в одну сторону, ролики, находящиеся в сепараторе выходят из пазов сепаратора и жестко фиксируют шестерню к наружной обойме. При вращении в противоположную сторону ролики западают в сепаратор, и шестерня вращается независимо от наружной обоймы.

⃣ Щеткодержатель элемент стартера, через который подается рабочее напряжение на медно-графитные щетки, а затем передается на коллекторные пластины якоря. Выполнен щеткодержатель в виде диэлектрической обоймы с металлическими вставками, внутри которых находятся щетки. Контакты щеток (мягкий многожильный провод) при помощи точечной сварки привариваются к полюсным пластинам. Полюсными пластинами обычно являются «хвосты» обмоток возбуждения.

Принцип работы пусковой системы и стартера

Этапы работы стартера следующие: стыковка с зубчатым венцом маховика, пуск стартера, расстыковка стартера.

На деле это выглядит следующим образом: при включении замка зажигания и повороте ключа в положение «запуск», по цепи «+» АКБ — замок зажигания — обмотка тягового реле — «+» выхода стартера — плюсовая щетка — обмотка якоря — минусовая щетка, срабатывает тяговое реле. Под действием сердечника реле подвижный контакт замыкает силовые пятаки, через которые подается ток от АКБ на плюсовой провод стартера. Плюс стартера соединен с плюсовой полюсной пластиной и плюсовыми щётками. Минус по умолчанию подключен постоянно.

После подачи тока вокруг обмоток якоря и обмоток возбуждения возникают магнитные потоки, которые направлены в одну сторону а, как известно, одинаковые полюса магнита отталкиваются друг от друга, так возникает круговое движение якоря.

В момент срабатывания втягивающего реле, «коромысло» приходит в движение вместе сердечником реле и выталкивает бендикс на шлицах якоря, в сторону венца маховика. Якорь в этот момент начинает вращается и приводит в действие маховик. Если двигатель автомобиля завелся, а ключ зажигания еще не отпущен, наступает момент, когда обороты двигателя превышают обороты стартера, в этом случае срабатывает обгонный механизм бендикса.

Для дизельных двигателей или двигателей большой мощности, применяется другой механизм подачи вращения на бендикс. Применяется редуктор, встроенный в корпус стартера. Редуктор представляет собой механизм привода трансмиссии, т.е. по внутренней зубчатой обойме вращаются три сателлита, которые и приводят в действие вал, на котором подвижно находится бендикс. Достоинство таких стартеров в малых габаритах и большой мощности.

Источник

Устройство и принцип работы системы запуска двигателя

Система запуска двигателя обеспечивает первоначальное проворачивание коленчатого вала ДВС, благодаря чему в цилиндрах происходит воспламенение топливовоздушной смеси и мотор начинает работать самостоятельно. В эту систему входят несколько ключевых элементов и узлов, работу которых мы рассмотрим далее в статье.

Что представляет собой

В современных автомобилях реализована электрическая система пуска двигателя. Также ее часто называют стартерной системой пуска. Одновременно с вращением коленвала в работу включается система ГРМ, зажигания и топливоподачи. Происходит сгорание топливовоздушной смеси в камерах сгорания и поршни проворачивают коленвал. После достижения определенных оборотов коленчатого вала двигатель начинает работать самостоятельно, по инерции.

Чтобы запустить двигатель, нужно достичь определенной частоты вращения коленчатого вала. Для разных типов двигателей это значение отличается. Для бензинового мотора минимально необходимо 40-70 об/мин, для дизельного – 100-200 об/мин.

На начальном этапе автомобилестроения активно использовалась механическая система пуска с помощью заводной рукоятки. Это было ненадежно и неудобно. Сейчас от таких решений отказались в пользу электрической системы запуска.

Устройство системы запуска двигателя

В систему пуска двигателя входят следующие ключевые элементы:

Ключевым элементом системы является стартер, который, в свою очередь, питается от аккумуляторной батареи. Это электродвигатель постоянного тока. Он создает крутящий момент, который передается маховику и коленчатому валу.

Как работает запуск двигателя

После поворота ключа в замке зажигания в положение «запуск» замыкается электрическая цепь. Ток по плюсовой цепи от аккумулятора поступает на обмотку тягового реле стартера. Затем по обмотке возбуждения ток проходит к плюсовой щетке, затем по обмотке якоря на минусовую щетку. Так срабатывает тяговое реле. Подвижный сердечник втягивается и замыкает силовые пятаки. При движении сердечника выдвигается вилка, которая толкает приводной механизм (бендикс).

После замыкания силовых пятаков от аккумулятора подается пусковой ток по плюсовому проводу на статор, щетки и ротор (якорь) стартера. Вокруг обмоток возникает магнитное поле, которое приводит в движение якорь. Таким образом электрическая энергия от аккумулятора преобразуется в механическую энергию.

Как уже было сказано, вилка, во время движения втягивающего реле, выталкивает бендикс к венцу маховика. Так происходит зацепление. Якорь вращается и приводит в движение маховик, который передает это движение коленчатому валу. После запуска двигателя маховик раскручивается до больших оборотов. Чтобы не повредить стартер, срабатывает обгонная муфта бендикса. При определенной частоте бендикс вращается независимо от якоря.

После запуска двигателя и отключения зажигания от положения «запуск» бендикс принимает исходное положение, а двигатель работает самостоятельно.

Особенности работы аккумуляторной батареи

От состояния и мощности аккумулятора будет зависеть успешный запуск двигателя. Многие знают, что для АКБ важны такие показатели, как емкость и ток холодной прокрутки. Эти параметры указываются на маркировке, например, 60/450А. Емкость измеряется в Ампер-часах. Аккумулятор имеет малое внутренне сопротивление, поэтому он может кратковременно отдавать большие токи, в несколько раз превышающие его емкость. Указанный ток холодной прокрутки 450А, но при соблюдении определенных условий: +18С° в течение не более 10 секунд.

Однако, подаваемый ток на стартер все равно будет меньше указанных значений, так как не учитывается сопротивление самого стартера и силовых проводов. Этот ток и называется пусковым током.

Справка. Внутреннее сопротивление аккумулятора в среднем составляет 2-9 мОм. Сопротивление стартера бензинового мотора в среднем 20-30 мОм. Как видно, для правильной работы необходимо, чтобы сопротивление стартера и проводов в несколько раз превышало сопротивление аккумулятора, иначе внутреннее напряжение аккумулятора при пуске будет проседать ниже 7-9 вольт, а этого допускать нельзя. В момент подачи тока напряжение исправного АКБ проседает в среднем до 10,8В в течение нескольких секунд, а затем вновь восстанавливается до 12В или чуть выше.

Аккумулятор отдает пусковой ток на стартер в течение 5-10 секунд. Затем нужно сделать паузу 5-10 секунд, чтобы аккумулятор «набрался сил».

Если после попытки запуска напряжение в бортовой сети резко падает или стартер прокручивается наполовину, то это свидетельствует о глубоком разряде АКБ. Если стартер выдает характерные щелчки, то аккумулятор окончательно сел. Среди других причин может быть поломка стартера.

Сила тока при старте

Стартеры для бензинового и дизельного мотора будут отличаться по мощности. Для бензиновых ДВС используются стартеры мощностью 0,8-1,4 кВт, для дизельных – 2 кВт и выше. Что это значит? Это значит, что стартеру с дизельным мотором нужно больше мощности, чтобы прокрутить коленвал на сжатие. Стартер мощностью 1 кВт потребляет 80А, 2 кВт потребляет 160А. Больше всего энергии уходит на начальную прокрутку коленчатого вала.

Среднее значение пускового тока для бензинового двигателя – 255А для успешной прокрутки коленвала, но это с учетом плюсовой температуры 18С° или выше. При минусовой температуре стартеру нужно крутить коленвал в загустевшем масле, что повышает сопротивление.

Особенности запуска двигателя в зимних условиях

В зимнее время бывает трудно запустить двигатель. Масло густеет, а значит провернуть его труднее. Также часто подводит аккумулятор.

При минусовой температуре внутреннее сопротивление аккумулятора повышается, батарея садится быстрее, также неохотно отдает нужный пусковой ток. Для успешного пуска двигателя зимой АКБ должна быть полностью заряжена и не должна быть замерзшей. Дополнительно нужно следить за контактами на клеммах.

Вот несколько советов, которые помогут запустить двигатель зимой:

Тысячи водителей ежедневно заводят свои моторы и едут по делам. Начало движения возможно благодаря слаженной работе системы запуска двигателя. Зная ее устройство, можно не только запускать двигатель в самых разных условиях, но и подобрать нужные компоненты в соответствии с требованиями именно к вашему автомобилю.

Источник

Как правильно завести машину

Правильный запуск автомобиля может избавить вас от мелких неприятностей и даже ДТП. Существуют четкие правила запуска двигателя, которые помогут прослужить вашему автомобилю долгие годы. И так:

Для механической коробки передач:
Проверить стояночный тормоз. Он должен быть во включенном (поднятом) состоянии.
Проверить рычаг переключения передач. Должна быть включена нейтральная передача. (рычаг должен свободно перемещаться влево-вправо)
Выжать педаль сцепления, это облегчит запуск двигателя, а в некоторых моделях автомобилей без выжатого сцепления двигатель невозможно запустить с ключа.

Вставить ключ в замок зажигания и провернуть его по часовой стрелке, тем самым вы включите систему зажигания и подготовите автомобиль к пуску (сигналом о включенном зажигании свидетельствуют включенные индикаторы на приборной панели, например: давление масла, уровень топлива в бензобаке, индикатор аккумулятора). Немного подождите, примерно 5 секунд, за это время бензонасос накачает топливо для запуска двигателя – это характерно для инжекторного двигателя. Для карбюраторного автомобиля необходимо потянуть подсос на себя. Затем дальнейший поворот ключа по часовой стрелке и его удержание в этом положении запустит стартер автомобиля и через 1-5 секунды при исправных системах автомобиля двигатель запустится. Если же двигатель не запустился, то крутить стартером не рекомендуется более 5 секунд, верните ключ в исходное положение и повторите попытку через минуту. Долгая работа стартера может разрядить аккумулятор и залить свечи зажигания топливом.
После того как двигатель запустился, ему необходимо прогреться, особенно в холодное время года. Погрев двигателя жизненно необходим для жизни автомобиля. Прогретый двигатель будет работать устойчивей, лучше развивать мощность и набирать обороты.
Можно начинать движение

Для автоматической коробки передач:
Проверить положение рычага переключения режимов работы коробки, должен быть включен режим «P» (Паркинг)
Выжать педаль тормоза
Запуск двигателя должен осуществляться только с выжатой педалью тормоза (это важно). Затем, вставляем ключ в замок зажигания, поворачиваем его по часовой стрелке — это действие необходимо для запуска зажигания (сигналом о включении зажигания автомобиля будет являться включенные индикаторы на приборной панели). После чего, необходимо довернуть ключ по часовой стрелке, тем самым включить стартер, который заведет двигатель примерно через 1-5 секунд, но при условии, что все механизмы и узлы автомобиля исправны. Если двигатель не завелся, то нужно действовать по схеме аналогичной с механической коробкой передач.
После запуска двигателя ему надо немного поработать, чтобы прогреться, после прогрева можно начинать движение.

Источник

Как устроена система запуска двигателя

Система запуска двигателя предназначена для включения ДВС автомобиля и его последующей самостоятельной работы. Без внешнего вмешательства мотор машины запустить невозможно, поэтому необходимо прикладывать внешние усилия, чтобы повернуть коленчатый вал. Для этого используется специальное устройство – стартер.

Что такое система запуска двигателя

Система запуска обеспечивает включение автомобильного двигателя в работу благодаря преобразованию электрической энергии от штатного аккумулятора в поступательные механические движения. В результате чего появляется необходимое сжатие горючего в цилиндрах и его воспламенение. После этого частота вращения коленчатого вала достигают требуемых оборотов, а затем автоматически отключается пусковой механизм.

Подобный принцип работы касается исключительно бензиновых и дизельных моторов, поскольку у электромобилей предусмотрен другой механизм запуска.

Изначально для включения двигателя внутреннего сгорания использовалась ручная рукоятка. Водитель должен был самостоятельно вставить ее в специальное отверстие, раскрутить коленчатый вал, после чего машина приходила в рабочее состояние. С появлением электрических решений, ручные стартеры постепенно вышли из оборота. Их надежность и комфорт использования значительно облегчили жизнь автомобилистов. Современные пусковые системы используют механические и электрические устройства для запуска ДВС. В каждом автомобиле устанавливают аккумулятор, который подает нужное значение напряжения и тока на стартер для прокрутки коленвала, что обеспечивают нужную частоту вращения.

Предназначение элементов конструкции

Система запуска машинного двигателя состоит из электрического оборудования и механических элементов, которые приводят в действие мотор. Основные составляющие и их функции:

Конструкция системы включения мотора одинаковая для дизельных и бензиновых ДВС. В некоторых случаях для авто на дизеле используют механизм предварительного подогрева с помощью свечей накаливания. Они разогревают воздух выпускного коллектора перед включением зажигания.

Устройство и принцип работы системы

Работает система достаточно просто и не требует от водителя никакого вмешательства, если оборудование находится в исправном состоянии. Рассмотрим пошаговый процесс работы механизма запуска:

Некоторые автомобили оснащаются системой штатной блокировки стартера, что позволяет увеличить безопасность эксплуатации транспорта. Для его включения необходимо выбрать нейтральную передачу или выжать педаль сцепления.

Ток запуска двигателя

При выборе аккумулятора водители обращают внимание на значение пускового тока АКБ, хотя более правильный подход подразумевает выбор батареи, исходя из потребления стартера. Для запуска двигателя нужно привести в действие электрический мотор постоянного тока, который работает от небольших значений напряжения, при этом показатель тока достигает десятков и сотен Ампер.

.

В идеальных условиях внутреннее сопротивление АКБ составляет от 2 до 9 мОм, при этом дополнительные падения напряжения будут наблюдаться на электрических проводах, клеммах, а также стартере. В зависимости от типа двигателя, показатель сопротивления может колебаться в пределах 6-30 мОм, что необходимо учитывать при выборе аккумулятора.

Обязательным условием для нормальной работы системы запуска является увеличенное сопротивление стартера и силовых электропроводов в 1,5-2 раза по сравнению с показателем батареи. При таких параметрах напряжение не упадет ниже 9В, а значит датчики и электроника будет работать исправно.

В момент включения стартера идет скачок потребления тока, который может достигать 300-400 А и больше в зависимости от мощности и объема двигателя. Состояние сохраняется в течение нескольких миллисекунд, после чего происходит плавное снижение показателя и выравнивание напряжения. Если не брать во внимание начальный момент, среднее значение пускового тока составляет от 100 до 150 Ампер при напряжении в 10-11 Вольт.

Особенности пуска двигателя зимой

Отдельного внимания заслуживает включение автомобильного мотора в зимнее время. Техника под капотом охлаждается под действием низких температур, что приводит к ухудшению эксплуатационных характеристик ДВС и сложностям с его запуском. Для включения необходимо использовать ряд рекомендаций:

Если вышеописанные рекомендации не помогают, проблема заключается в автомобильном аккумуляторе. В таком случае необходимо прикурить батарею от другой машины или использовать специальный бустер.

Система запуска автомобильного двигателя значительно улучшилась с момента ее создания. Если первоначально требовалось руками стартовать мотор, то сейчас достаточно повернуть ключ зажигания, а машина придет в рабочее состояние. Единственная проблема, которую необходимо решить конструкторам, это защита АКБ и стартера от холодных температур.

Источник

Запуск двигателя

Зачастую, автолюбители не задумываются, как работает мотор, а многие даже не знают, как происходит первый запуск силового агрегата. Это достаточно сложный и интересный процесс. Особенно интересно, как зависти мотор в зимнее время года.

Основные принципы пуска мотора

Запустить двигатель сможет каждый, кто имеет водительское удостоверение. Этому учат в автомобильной школе. А вот, какая схема запуска ДВС знают далеко не все, тем более какие процессы происходят в моторе от момента поворота ключа зажигания до того, когда пойдут первые выхлопные газы.

Так, если разобраться, за несколько секунд происходит несколько важных процессов в самом силовом агрегате. Рассмотрим последовательность действий и процессов, которые приводят к пуску мотора. Стоит отметить, что в зависимости от типа движка, система запуска двигателя может отличаться, но принцип работы и действия схожий.

Данный принцип двигателя внутреннего сгорания, который был расписан, относиться не только к инжектору, но и к карбюратору и даже к дизелю. В случае последнего нет искры, а топливо сжигается с помощью давления и свечей накала, которые разогревают топливо до того момента, пока оно не сдетонирует.

Запуск мотора в летнее время

Как известно, двигатель автомобиля запускается в летнее время года легче всего, поскольку основные детали уже прогреты и не требуется предпринимать дополнительных действий, чтобы совершить старт. Большинство транспортных средств совершают пуск при обычном повороте ключа зажигания.

Но, случается так, чтобы завести карбюраторный автомобиль необходимо включить подсос. Это связано с перегретым воздухом. Как и человеку, тяжело дышать, так и машина тяжело может переносить очень горячий кислород.

Запуск мотора в зимний период

А вот с запуском мотора в зимнее время года существуют проблемы, поскольку холодный, иногда ледяной, воздух охлаждает детали и смазки. Именно потому, что масло становится густым, пуск двигателя совершается достаточно тяжело. Связано это с тем, что стартеру приходится с усилием проворачивать коленчатый вал.

Еще один немаловажный фактор — заряженность и состояние аккумуляторной батареи, поскольку зимой стартер при пуске вытягивает из него все мощность. Поэтому, если на транспортном средстве стоит плохой АКБ — зачастую такие машины не заводятся, поскольку батарея разряжается раньше, чем стартеру удается сделать проворот коленчатого вала. Итак, рассмотрим разные варианты пуска силового агрегата для разных типов транспортных средств.

Карбюраторный мотор

Запуск карбюраторного двигателя в зимнее время проводится достаточно просто. Многие автолюбители, которые имели автомобиль с таким типом мотора, знают, как совершается процесс. Итак, рассмотрим последовательность действий, чтобы совершить запуск двигателя автомобиля в зимнее время с карбюраторным силовым агрегатом:

Если не удалось провести пуск с первого раза, то следует повторить процедуру несколько раз, пока не «схватит» и мотор не начнет работать. Не стоит после старта сразу же отпускать педаль сцепления, а то силовой агрегат может заглохнуть.

Дизель

Пожалуй, самым тяжелым пуском мотора является запуск дизельного силового агрегата. Особенно затруднительный пуск наблюдается, когда температура воздуха снижается до −12 градусов Цельсия и ниже. Так, двигатель уже практически невозможно завести без дополнительных компонентов и действий, если температура снизиться до −16…-18 градусов Цельсия. Что же стоит предпринять, чтобы совершить запуск дизеля в зимнее время года.

Первый вариант — это установка предподогревателя двигателя, который наши люди увидели в «девяностые» с приходом в страну дизельных Мерседесов и БМВ. На данный момент существует большой ассортимент таких товаров, которые зачастую ставят на микроавтобусы.

Самый известный вариант — Webasto. Он может подогревать масло. Также, для дизельного мотора необходимо устанавливать тэн подогрева дизельного топлива, поскольку солярка кристаллизируется уже при −15 градусах Цельсия.

Второй вариант, который довольно был распространенный для старых дизелей — разжигание костра под топливным баком и картером двигателя. Этот метод является не безопасным, поскольку одна искра может привести к необратимым и катастрофическим последствиям.

Запуск мотора дизеля достаточно простой — ключ зажигания поворачивается в положение 2. Затем, после накачки топливом высокого давления горючего пробуем завести. В случае, если дизельное топливо все-таки кристаллизировалось, то стоит найти способ разогреть его, в противном случае силовой агрегат запустить не удастся.

Также, стоит отметить, что мотор не будет работать нормально при низкой температуре, если постоянно не подогревать горючее. Именно поэтому ставят специальные дополнительные системы.

Инжектор

Пуск инжекторного силового агрегата — самый простой вариант со всех типов силовых агрегатов. Водителя практически ничего не нужно делать, только следовать инструкциям. Что же необходимо сделать, чтобы завести инжектор, даже в самый большой мороз:

Если процедуру не удалось провести с первого раза, стоит повторить ее несколько раз, но как показывает практика, пуск инжекторного движка происходит с первого раза. Если мотор, так и не удалось запустить, то стоит задуматься — а нет ли проблем у автомобиля?

Например, причиной могут послужить — АКБ, датчики, подача топлива или отсутствие искры. Прежде чем, совершать повторные попытки совершить старт мотора, рекомендуется устранить существующие проблемы.

Вывод

Запуск двигателя достаточно сложный технологический процесс, в котором принимают участие многие детали и элементы автомобиля. Этот процесс достаточно легко проходит в летнее время года. А вот в зимний период, большинство автолюбителей сталкиваются с проблемами. Особенно, выплывают наружу проблемы с аккумуляторной батарей.

Источник